2 3.1 ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT MÔ HÌNH NHÀ YẾN BẰNG ĐIỆN THOẠI
3.3.4. Khối hiển thị
Sử dụng LCD hiển thị thông tin ra màn hình cho người dùng dễ dàng quan sát các thông số một cách chi tiết là cần thiết trong mô hình nuôi yến. Hiện nay trên thị trường có nhiều loại linh kiện phù hợp để hiển thị như LCD20x4, LCD16x2, LCD Oled. Mỗi loại sẽ có ưu nhược điểm khác nhau, được trình bày như bảng sau:
Tên Đặc điểm nổi bật Ưu điểm Nhược điểm
LCD16x2 - Điện áp MAX: 7V. - Điện áp MIN: - 0,3V.
- Hoạt động ổn định: 2.7-5.5V. - Điện áp ra mức cao: > 2.4. - Điện áp ra mức thấp: <0.4V. - Dòng điện cấp nguồn: 350uA - 600uA. - Nhiệt độ hoạt động: - 30 - 75 độ C. Khả năng hiển thị kí tự đa dạng (chữ, số, kí tự đồ họa); dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tiêu tốn rất ít tài nguyên hệ thống, giá thành rẻ Chỉ hiển thị được 2 dòng, mỗi dòng 16 kí tự LCD20x4 - Điện áp hoạt động: 5VDC
- Dòng điện tiêu thụ: 350uA - 600uA. - Nhiệt độ hoạt động: -30°C đến 75°C. - Kích thước 96 x 60 mm, chữ đen, nền xanh lá.
- Đèn Led nền có thể điều khiển bằng biến trở hoặc PWM.
- Có thể điều khiển bằng 6 chân tín hiệu.
- Hỗ trợ hiển thị bộ kí tự tiếng Anh và tiếng Nhật. Màn hình có độ bền cao, rất phổ biến. Hiển thị được 4 dòng, mỗi dòng 20 kí tự, nhiều hơn LCD1602 Giá thành rẻ Chưa hiển thị được màu LCD Oled - Điện áp sử dụng: 2.2~5.5VDC. - Công suất tiêu thụ: 0.03w - Góc hiển thị: lớn hơn 160 độ - Số điểm hiển thị: 128x32 điểm. - Độ rộng màn hình: 0.96 inch
- Màu hiển thị: Trắng / Xanh Dương. - Giao tiếp: I2C
Khả năng hiển thị đẹp, sang
trọng, rõ nét vào ban ngày và khả năng tiết kiệm năng lượng tối đa Màn hình sử dụng giao tiếp I2C cho chất lượng đường truyền ổn định và rất dễ giao tiếp. Màn hình LCD rất nhỏ, hiển thị được rất ít kí tự
Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
Tiến hành lựa chọn linh kiện: Từ yêu cầu thiết kế, thiết bị cần 1 màn hình có thể
hiển thị hết được tất cả các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng cũng như trạng thái của tất cả các thiết bị ngoại vi. Qua bảng so sánh các loại LCD thì nhóm nhận thấy LCD 20x4 đáp ứng được yêu cầu thiết kế. LCD 20x4 có khả năng hiển thị được 4 dòng, mỗi dòng 20 kí tự. màn hình có độ bền cao. Bên cạnh đó thì giá thành cũng rẻ hơn nhiều so với màn hình LCD Oled. Vì vậy nhóm quyết định sử dụng LCD 20x4 cho mô hình.
Sau khi chọn linh kiện tiến hành thiết kế khối hiển thị.
Hình 3.6 Khối hiển thị.
Để giao tiếp LCD 20x4 với board mạch Arduino Mega 2560, nhóm sử dụng thêm Module hỗ trợ giao tiếp I2C để dễ dàng kết nối vì LCD20x4 có 16 chân khó để kết nối toàn bộ các chân với board mạch Arduino Mega 2560, thay vào đó sẽ chỉ cần kết nối 2 dây nguồn (Vcc và GND) và 2 dây giao tiếp I2C (SDA, SCL) qua địa chỉ 0x27 trong chương trình. Ngoài ra Module I2C còn tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD giúp người dùng dễ dàng quan sát.
Nguyên lí hoạt động: Khi cấp nguồn cho khối hiển thị bằng nguồn xung hoặc nguồn
trực tiếp từ Arduino Mega 2560 thì LCD20x4 sẽ thực hiện hiển thị các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, và trạng thái thiết bị từ dữ liệu bộ xử lí trung tâm truyền qua theo giao thức I2C. Khi đó LCD sẽ hiển thị 2 màn hình, màn hình thứ nhất sẽ hiển thị các thông số chính về cảm biến ánh sáng và cảm biến nhiệt độ. Màn hình thứ hai sẽ hiển thị trạng thái các thiết bị như loa, quạt, sưởi, máy phun sương và các cấp độ quay của động cơ servo.